结构型—桥接(Bridge)模式

1、意图:

  将抽象部分(抽象接口)与它的实现部分(代码实现)分离,使它们都可以独立地变化。

  理解:抽象部分是对外展现的接口(api),而实现部分是针对抽象接口提供的不同版本的功能实现,使两者独立变化指两者可以在各自的维度上自由变化,而不会产生太大的影响。如可以在api中添加新的接口,而不影响具体实现部分;可以在实现部分针对特定接口添加新的实现方式,而不影响抽象接口定义。

  桥接模式将类的继承关系转变为类的聚合关系(见下图)。对于抽象接口及其实现,Java中通常的实现方式是通过抽象类的继承或接口的实现,但是桥接模式,将这种抽象接口与实现之间的关系变成了聚合关系。

2、桥接模式(也称:桥梁模式)类图

  

角色:

  • Abstraction:定义抽象接口,对外提供api;自身维护一个Implementor(桥)的引用,使用Implementor的操作来完成自身接口功能,如operation方法通过impl.doOperation()来实现;
  • RefinedAbstraction:扩展Abstraction的抽象接口;
  • Implementor:架在抽象接口与不同实现方式之间的桥,且自身的接口不必与Abstraction完全相同;
  • ConcreteImplementorA:实现Implementor(桥)的接口,针对Implementor(桥)中的接口doOperation提供特色化的实现;
  • Client:用户类。

协作:

  • Client调用Abstraction提供的接口,而Abstraction将Client的调用通过Implementor来实现。

3、JDBC与桥接:

JDBC是桥接模式的典型实现。

先看下类图:

  

  通常使用JDBC连接数据库时,会使用如下代码:

1     Class.forName("数据库类驱动器");
2     Connection conn = DriverManager.getConnection("数据库url", "用户名", "密码");
3     //.................

  针对不同的数据库,JDBC都可以通过java.sql.DriverManager类的静态方法getConnection(数据库url, 用户名, 密码)来获取数据库的连接。JDBC通过DriverManager对外提供了操作数据库的统一接口getConnection,通过该方法可以获取不同数据库的连接,并且通过Connection类提供的接口来进行数据的查询操作。

  JDBC为不同的数据库操作提供了相同的接口,但是JDBC本身并没有针对每种数据库提供一套具体实现代码,而是通过接口java.sql.Driver的connect方法连接到了不同的数据库实现。

1 public interface Driver
2 {
3 
4     public abstract Connection connect(String s, Properties properties) throws SQLException;
5     //其他方法
6 
7 }

  在JDBC中,针对不同数据库提供的统一的操作接口通过java.sql.Driver(桥)连接到了不同的数据库实现。如连接mysql数据库。

 1 package com.mysql.jdbc;
 2 
 3 public class NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver //对java.sql.Driver接口提供了实现
 4 {
 5 
 6 public Connection connect(String url, Properties info)
 7         throws SQLException
 8     {
 9         //实现
10     }
11 
12     //其他方法
13 }

  Java在连接MySQL时需要使用mysql-connector-java.jar,mysql-connector-java.jar包提供了对MySQL数据库操作的具体实现,并通过接口Driver连接到了JDBC统一的api。

4、JDBC中桥接模式具体如何实现?

既然,针对不同的数据库,通过DriverManger.getConnection()可以获得相同的Connection接口,那先看DriverManager的源码:

 1 public class DriverManager
 2 {
 3     private static final CopyOnWriteArrayList registeredDrivers = new CopyOnWriteArrayList(); //存放DriverInfo的链表
 4 
 5     public static synchronized void registerDriver(Driver driver)
 6         throws SQLException
 7     {
 8         if(driver != null)
 9             registeredDrivers.addIfAbsent(new DriverInfo(driver)); //向链表中添加DriverInfo实例,DriverInfo封装了Driver
10         else
11             throw new NullPointerException();
12         println((new StringBuilder()).append("registerDriver: ").append(driver).toString());
13     }
14 
15     private static Connection getConnection(String s, Properties properties, Class class1)
16         throws SQLException
17     {
18         //.....
19         Iterator iterator = registeredDrivers.iterator(); //遍历registeredDrivers表
20         do
21         {
22             if(!iterator.hasNext())
23                 break;
24             DriverInfo driverinfo = (DriverInfo)iterator.next();
25             if(isDriverAllowed(driverinfo.driver, classloader))
26                 try
27                 {
28                     Connection connection = driverinfo.driver.connect(s, properties); //调用Driver接口提供的connect方法来获取Connection对象
29                     if(connection != null)
30                     {
31                         return connection;
32                     }
33                 }
34                 catch(SQLException sqlexception1)
35                 {
36                     if(sqlexception == null)
37                         sqlexception = sqlexception1;
38                 }
39         } while(true);
40     }
41 
42     //其他方法
43 
44 }    
45 
46     

  从DriverManager.getConnection()源码可见,方法中遍历了包含DriverInfo实例的表registeredDrivers,通过表中实例driverinfo来获取封装的java.sql.Driver类型的实例,并调用java.sql.Driver接口的connect方法获取到Connection。

  【注:DriverInfo是Driver的封装类。由DriverInfo源码可见。

 1 class DriverInfo
 2 {
 3 
 4     DriverInfo(Driver driver1)
 5     {
 6         driver = driver1;
 7     }
 8 
 9     public boolean equals(Object obj)
10     {
11         return (obj instanceof DriverInfo) && driver == ((DriverInfo)obj).driver;
12     }
13 
14     public int hashCode()
15     {
16         return driver.hashCode();
17     }
18 
19     public String toString()
20     {
21         return (new StringBuilder()).append("driver[className=").append(driver).append("]").toString();
22     }
23 
24     final Driver driver;
25 }
View Code

  】

  那么,Driver实例是何时注入到DriverManager类的registeredDrivers中的呢?以mysql为例,在每次使用JDBC连接mysql时,都会有下面的调用:

1 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

  该行代码通过反射加载了com.mysql.jdbc.Driver类(com.mysql.jdbc.Driver类在mysql-connector-java.jar中,而mysql-connector-java.jar是JDBC连接MySQL的jar包),查看com.mysql.jdbc.Driver类:

 1 package com.mysql.jdbc;
 2 
 3 public class Driver extends NonRegisteringDriver
 4     implements java.sql.Driver
 5 {
 6 
 7     public Driver()
 8         throws SQLException
 9     {
10     }
11 
12     static 
13     {
14         try
15         {
16             DriverManager.registerDriver(new Driver());
17         }
18         catch(SQLException E)
19         {
20             throw new RuntimeException("Can't register driver!");
21         }
22     }
23 }

  在com.mysql.jdbc.Driver的源码中可以看到在加载com.mysql.jdbc.Driver类时,通过类中的静态域中的红色代码,会调用DriverManager的registerDriver方法将当前MySQL的驱动类实例注入到DriverManager的registeredDrivers中。

  通过整个代码调用,展示了桥接模式在JDBC中是如何运用的。

5、适用性:

  • 当不希望抽象接口和实现部分采用固定的绑定关系时;

6、特点:

  • 桥接模式良好地实现了开闭原则:通常应用桥接模式的地方,抽象接口和具体实现部分都是可以变化的,且抽象接口与实现耦合度低;
  • 桥接模式将类继承关系转换成了对象组合关系,实现了类的复用,减少了类的个数。
posted @ 2014-09-18 00:11  _crazysnail_  阅读(2498)  评论(0编辑  收藏